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[Surface Pro 2017]モバイルバッテリーによる充電への挑戦 第二弾 #1 [PC]

Surface Pro 2017 をモバイルバッテリーで充電しよう企画の第二弾です。
第一弾はこちらを参照。

第一弾では、Microsoft純正のSurface Pro用ACアダプタから、ケーブルだけを切断して流用することで、Surface Pro 2017本体を充電することができることを確認しました。しかし、どのようにしてモバイルバッテリーから、Surface Proを充電することができる「15V」を出力させるか、という問題にぶち当たり、第一弾は幕を閉じてしまいました。

第二弾では、USB Type-C 出力のモバイルバッテリー「RAVPower」製のモバイルバッテリーを使って、Surface Proを充電可能な15Vを出力させることに挑戦してみたいと思います。

USB Type-C Power Delivery仕様に対応しているRAVPowerモバイルバッテリーは、USB Type-Cから、5V / 9V / 12V / 15V / 20V という様々な電圧を出力させることができます。ただ、どの電圧で出力してほしいかをモバイルバッテリー側に伝えないと、何も出力してくれません。

RAVPowerモバイルバッテリーとお話する方法として私が考えたのが、USB Type-CコントロールICを使う、と言う方法です。
各種ICメーカからUSB Type-CコントロールICが発売されていますが、企業ならともかく、個人が趣味のレベルで手を出すことが出来る代物ではありません。が、個人が気軽に手が出せる方法があります。
ICメーカが提供している、エバリュエーションボード(IC評価ボード)を入手するという方法です。いろいろなICメーカのホームページで探してみたところ、テキサスインスツルメンツのUSB Type-CパワーマネジメントIC「TPS65982」の評価ボードが、非常にお手軽な価格で入手できることを知り、早速入手してみました。日本からでも29ドル+送料で購入することができました。

DSC03529_LR.jpg
赤い基板が、TPS65982の評価基板です。

ただ、この評価基板を購入しただけでは、何の解決にもなりません。RAVPowerモバイルバッテリーに対して、どういう要求を出すか、を定義したファームウェアをインストールしないといけません。ファームウェアをインストールするためには、基本的には「Aardvark I2C/SPIホストアダプター」というアダプタを使うことを前提に作られています。
https://solutionsdirectory.intel.com/ja/solutions-directory/aardvark-i2cspi%E3%83%9B%E3%82%B9%E3%83%88%E3%82%A2%E3%83%80%E3%83%97%E3%82%BF%E3%83%BC
なぜかインテル製。まともに買うと250ドルします。

「I2C」「SPI」という通信プロトコル(どちらも一般的に使われる通信プロトコルです)を扱える何かがないか、を探してみたところ、
FT2232H(2ch)高速USBシリアル変換モジュールキット
http://strawberry-linux.com/catalog/items?code=50028
が使えるのではないかと考え、一か八か購入。(上の写真の緑の基板です)

DSC03530_LR.jpg
緑の基板とPCをUSBケーブルで接続し、TIが提供しているTPS65982用のツールでファームウェアを書き込むことが出来るようになりました。
(サラッと書いてありますが、ここまで到達するまでにも、いろいろ試行錯誤がありました。。。)

あとは、RAVPowerモバイルバッテリーに対して
「15Vを出力してね」とお話するファームウェアを作ればOK。これもTPS65982のデータシートを読み込むなど、相当時間がかかりました。。。

DSC03542_LR.jpg
ゴチャゴチャしてわかりにくいですが、左のRAVPowerモバイルバッテリーから、15Vを出力させることに成功しました。

DSC03541_LR.jpg
Surface Pro 2017を充電することに成功しました。

あっさり書いてありますが、通常はモバイルバッテリー開発メーカがやることを、一人で試行錯誤しながらやりましたので、それなりに開発工数がかかっています。おかげさまで、TPS65982のファームウェアであれば、それなりに開発できるようになってしまいましたが、全く使い道の無いスキルですね。。

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